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InSb焦平面探测器芯片厚度与性能关系研究
1
作者 刘森 刘建伟 +1 位作者 赵超 张磊 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期909-913,共5页
信号是红外探测器的重要参数,对其造成影响的因素有很多种。本文从普朗克黑体辐射定律出发,考虑了多种影响因素的情况下,计算了某型红外探测器的信号值。通过计算,发现芯片的减薄厚度与器件信号值存在很强的关联性,并进行了试验验证。... 信号是红外探测器的重要参数,对其造成影响的因素有很多种。本文从普朗克黑体辐射定律出发,考虑了多种影响因素的情况下,计算了某型红外探测器的信号值。通过计算,发现芯片的减薄厚度与器件信号值存在很强的关联性,并进行了试验验证。验证时发现当芯片厚度降低时,芯片信号值会有所下降,与计算结果存在一定差异,并对差异进行了分析,分析和试验结果显示,探测器芯片的减薄厚度和减薄工艺对探测器的性能有较大影响,经二次验证,基本符合分析结果。 展开更多
关键词 IRFPA 信号 计算验证
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一种新的基于特征直方图分解的红外焦平面阵列无效像元判别方法 被引量：26
2
作者 石岩 毛海岑 +1 位作者 张天序 曹治国 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期119-124,共6页
为有效地判别和剔除红外焦平面阵列(IRFPA)的无效像元,本文在分析了IRFPA有效像元响应模型的基础上,指出在均匀输入时IRFPA有效像元输出值的均值差(DOM)和标准差 (STD)特征的分布具有正态性,通过采用自适应投影匹配分解法对特征直方图... 为有效地判别和剔除红外焦平面阵列(IRFPA)的无效像元,本文在分析了IRFPA有效像元响应模型的基础上,指出在均匀输入时IRFPA有效像元输出值的均值差(DOM)和标准差 (STD)特征的分布具有正态性,通过采用自适应投影匹配分解法对特征直方图进行高斯分解,进而估计出有效像元DOM和STD特征的分布区间,从而得到了判别无效像元的分类准则.针对实际IRFPA图像数据的实验表明,本文提出的无效像元的判别方法是有效的. 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 判别方法 像元 基于特征 图分解 IRFPA 响应模型 高斯分解 图像数据 分类准则 正态性 标准差 直方图 分解法 自适应 STD DOM 分布 匹配 投影
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基于FPGA的红外焦平面阵列实时非均匀性校正 被引量：17
3
作者 王炳健 刘上乾 李庆 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期79-82,共4页
提出了一种以FPGA为核心的焦平面器件实时非均匀性校正方法,能够实时地完成非均匀性校正系数的在线计算、红外图像的非均匀性校正。采用浮点乘法器、浮点除法器进行运算,提高了计算精度。采用并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速... 提出了一种以FPGA为核心的焦平面器件实时非均匀性校正方法,能够实时地完成非均匀性校正系数的在线计算、红外图像的非均匀性校正。采用浮点乘法器、浮点除法器进行运算,提高了计算精度。采用并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速度达到20 M×12 bit/s,特别适用于大面阵、高帧频红外焦平面成像系统。系统仅使用一片FPGA,有利于系统的小型化。 展开更多
关键词 IRFPA FPGA 实时非均匀性校正 浮点运算 小型化
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具有自适应校正功能的红外成像系统设计 被引量：5
4
作者 王华伟 曹剑中 +2 位作者 马彩文 张辉 武登山 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期61-66,共6页
针对红外焦平面阵列(IRFPA)响应随温度及时间漂移的特点,及红外成像系统兼备测量和监视的要求,设计了一种能够对环境自适应的长波非制冷红外成像系统。系统采用FPGA单处理器架构,实现系统控制和图像处理等功能,简化了系统架构,降低了功... 针对红外焦平面阵列(IRFPA)响应随温度及时间漂移的特点,及红外成像系统兼备测量和监视的要求,设计了一种能够对环境自适应的长波非制冷红外成像系统。系统采用FPGA单处理器架构,实现系统控制和图像处理等功能,简化了系统架构,降低了功耗。采用ADN8830进行控温,使探测器工作在最佳工作温度点,保证了探测器的成像性能。提出了基于黑体快门的非均匀性校正技术,实现了红外图像的实时校正,并有效补偿了外部环境的影响。视频输出采用模拟和数字双输出方式,模拟视频输出为图像增强后输出,便于人眼观察,数字输出为12 bit量化原始输出,可用于测量,系统可同时满足监视和测量的要求。试验结果表明,系统具有成像质量良好、环境适应性强、功耗低等特点。 展开更多
关键词 自适应 非均匀性 IRFPA FPGA 快门
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基于FPGA的红外焦平面实时图像处理系统 被引量：11
5
作者 王炳健 刘上乾 程玉宝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期655-658,共4页
针对红外焦平面阵列(IRFPA)实时图像处理系统中的重要环节——IRFPA的非均匀性校正和红外图像的增强,提出了以FPGA为核心的红外焦平面成像实时处理系统。该系统能够实时完成校正系数的计算I、RFPA非均匀性校正、红外图像的增强及视频合... 针对红外焦平面阵列(IRFPA)实时图像处理系统中的重要环节——IRFPA的非均匀性校正和红外图像的增强,提出了以FPGA为核心的红外焦平面成像实时处理系统。该系统能够实时完成校正系数的计算I、RFPA非均匀性校正、红外图像的增强及视频合成等功能。在FPGA中采用了并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速度高达50M×12 bit/s,特别适用于大面阵、高帧频IRFPA实时图像处理。仅用一片FPGA完成所有的处理功能,使整个系统结构简单、体积小、功耗小,便于小型化。 展开更多
关键词 IRFPA FPGA 非均匀性校正 图像增强 高速图像处理 小型化
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基于场景运动分析的红外图像非均匀性校正 被引量：6
6
作者 姜光 周慧鑫 +1 位作者 王炳健 刘上乾 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期81-84,共4页
提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随... 提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随时间和环境的变化而发生缓慢变化的情况,而且对普通基于场景分析校正算法中形成的校正虚像也有很好的抑制作用. 展开更多
关键词 红外图像 非均匀性校正 红外焦平面列阵 场景运动 虚像 IRFPA
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IRFPA图像采集系统的设计与实现 被引量：3
7
作者 潘鸣 裴云天 +1 位作者 吴贵臣 赖雪峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1537-1539,共3页
介绍了基于USB2.0的高速红外图像采集系统的总体设计思想.用CPLD实现IRFPA探测器和FIFO的时序控制驱动电路、奇偶数据整合,采用FIFO作为数据缓存,达到了系统结构简化和性能优化的目的.研制出一套完整的红外焦平面高速图像采集系统.结果... 介绍了基于USB2.0的高速红外图像采集系统的总体设计思想.用CPLD实现IRFPA探测器和FIFO的时序控制驱动电路、奇偶数据整合,采用FIFO作为数据缓存,达到了系统结构简化和性能优化的目的.研制出一套完整的红外焦平面高速图像采集系统.结果表明该系统能够满足使用要求. 展开更多
关键词 红外凝视成像 USB2.0 IRFPA FIFO CPLD 数据采集
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红外焦平面阵列性能参数测试平台 被引量：5
8
作者 肖静 周昊 +2 位作者 何兆湘 陈四海 易新建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期75-79,共5页
分析了红外焦平面阵列器件性能参数测试平台的要求,建立了包括红外源及 IRFPA 模块、控制模块和信号放大、采集、处理模块在内的测试系统,可用来进行响应率、探测率、噪声等效功率、噪声等效温差等红外焦平面阵列性能参数的测试。用此... 分析了红外焦平面阵列器件性能参数测试平台的要求,建立了包括红外源及 IRFPA 模块、控制模块和信号放大、采集、处理模块在内的测试系统,可用来进行响应率、探测率、噪声等效功率、噪声等效温差等红外焦平面阵列性能参数的测试。用此参数测试平台来测试 160×120 红外焦平面阵列,经软件分析处理测试数据,证明该测试平台是准确有效的。最后对红外焦平面阵列性能参数测试平台的进一步优化提出了要求。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 性能参数 测试平台 IRFPA 器件性能 噪声等效温差 探测率 软件分析 测试数据 模块
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用于天文成像探测的IRFPA性能参数测试 被引量：3
9
作者 冯志伟 杨潇 +4 位作者 白先勇 段帷 宋谦 吴宏 张志勇 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期140-146,共7页
天体的红外成像探测在天文学领域中有其特殊和重要的作用,高性能红外探测器是红外天文观测的关键器件,因此红外焦平面阵列探测器性能参数的测试评价对于红外天文观测具有非常重要的意义。针对天文应用的特殊性,通过分析红外焦平面阵列(I... 天体的红外成像探测在天文学领域中有其特殊和重要的作用,高性能红外探测器是红外天文观测的关键器件,因此红外焦平面阵列探测器性能参数的测试评价对于红外天文观测具有非常重要的意义。针对天文应用的特殊性,通过分析红外焦平面阵列(Infrared focal plane array,IRFPA)探测器的特点,给出了增益、读出噪声、线性和暗流等性能参数的测试原理和方法,建立了测试平台,该测试平台可实现1~14μm波长范围的IRFPA探测器性能参数测试;完成了一台采用国产3~5μm HgCdTe芯片研制的IRFPA探测器性能参数的测试。测试结果表明,该IRFPA探测器的线性度非常好,可以达到99.9%以上,但读出噪声和暗电流较大,与国外为天文观测研制的高性能探测器相比尚有很大的差距。 展开更多
关键词 天文 IRFPA探测器 性能参数
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基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正算法研究 被引量：3
10
作者 金伟其 隋婧 董立泉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期70-75,共6页
随着红外焦平面探测器阵列FPA规模的扩大,由于探测元响应不一致所产生的固定模式噪声FPN成为限制成像质量提高的主要因素之一,必须采用有效的非均匀性校正NUC技术解决这一问题.基于场景的非均匀校正算法SBNUC近年来迅速发展的一类新型... 随着红外焦平面探测器阵列FPA规模的扩大,由于探测元响应不一致所产生的固定模式噪声FPN成为限制成像质量提高的主要因素之一,必须采用有效的非均匀性校正NUC技术解决这一问题.基于场景的非均匀校正算法SBNUC近年来迅速发展的一类新型的自适应NUC方法,其不需遮挡成像视场,仅仅依赖拍摄序列的图像信息对IRFPA的增益和偏置参数进行组间或帧间更新,可动态有效地补偿工作过程中的系统温漂.论文介绍了近年来在基于自适应滤波的SBNUC、基于单帧神经网络的SBNUC、基于恒定统计约束的SBNUC和基于运动估计的SBNUC算法方面的研究,这几种SBNUC算法对实际红外视频图像的校正效果已取得了验证,开始进入实用化研究阶段. 展开更多
关键词 IRFPA FPN SBNUC 恒定统计
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红外焦平面器件脉冲驱动电路的小型化设计 被引量：5
11
作者 周慧鑫 王炳健 刘上乾 《红外技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期34-36,共3页
代表着红外器件发展的主流方向的红外焦平面器件 ,其正常工作时需要驱动脉冲信号多达十几路 ,为了使红外焦平面阵列处于最佳工作状态 ,就必须设计出相应的驱动电路。提出了一种红外焦平面器件驱动电路的设计方法。该电路具有体积小、功... 代表着红外器件发展的主流方向的红外焦平面器件 ,其正常工作时需要驱动脉冲信号多达十几路 ,为了使红外焦平面阵列处于最佳工作状态 ,就必须设计出相应的驱动电路。提出了一种红外焦平面器件驱动电路的设计方法。该电路具有体积小、功耗低及灵活性好等特点 。 展开更多
关键词 红外焦平面器件 驱动电路 可编程逻辑器件 IRFPA 脉冲信号
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基于测辐射热计型非制冷IRFPA读出电路设计 被引量：2
12
作者 罗凤武 蒋亚东 吴志明 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期953-956,共4页
对基于测辐射热计型热敏电阻的非制冷红外焦平面阵列(IRFPA),在读出电路(RO-IC)中采用积分放大技术能有效提高探测器的信噪比。给出了160×128的ROIC设计方案,重点介绍了该方案中的偏置结构及积分放大器设计。基于上华半导体0.6μm ... 对基于测辐射热计型热敏电阻的非制冷红外焦平面阵列(IRFPA),在读出电路(RO-IC)中采用积分放大技术能有效提高探测器的信噪比。给出了160×128的ROIC设计方案,重点介绍了该方案中的偏置结构及积分放大器设计。基于上华半导体0.6μm CMOS工艺仿真结果表明,该方案能很好地适应大阵列(如160×128和320×240)的CMOS读出电路。 展开更多
关键词 非制冷IRFPA 读出电路 噪声 信噪比 积分放大器
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基于辐射衰减的IRFPA非均匀性校正 被引量：2
13
作者 李满良 吴钦章 曹晓伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期123-129,共7页
针对机动红外测量系统单点非均匀性校正效果不佳、两点非均匀性校正制约条件多的难点,提出了基于辐射衰减的IRFPA(红外焦平面阵列)非均匀性校正新方法。该方法利用辐射衰减片使IRFPA获得不同辐射响应,实现非均匀性两点校正和分段两点校... 针对机动红外测量系统单点非均匀性校正效果不佳、两点非均匀性校正制约条件多的难点,提出了基于辐射衰减的IRFPA(红外焦平面阵列)非均匀性校正新方法。该方法利用辐射衰减片使IRFPA获得不同辐射响应,实现非均匀性两点校正和分段两点校正。分段两点校正通过建立衰减倍率和IRFPA灰度的响应曲线,反演计算任意辐射所处的响应段落,实现了无需定标黑体即可进行分段两点校正。实验结果表明,基于辐射衰减的非均匀性校正效果优于常规方法,在低背景辐射测量条件下校正均匀性提高50%,具有操作简便和环境适应性强的特点。 展开更多
关键词 辐射衰减 非均匀性校正 IRFPA 辐射测量
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偏压等参数对光导PbS焦平面探测器性能的影响 被引量：1
14
作者 侯治锦 王巍 +3 位作者 陈湘伟 张国栋 王锦春 司俊杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期617-621,共5页
光导焦平面探测器的性能同其偏压及读出电路的工作参数密切相关。本文研究了采用CTIA型读出电路的1×128线列光导PbS焦平面探测器工作时,探测器偏压、积分时间和读出电路偏置电压对探测器信号、噪声及探测率的影响。实验结果表明：... 光导焦平面探测器的性能同其偏压及读出电路的工作参数密切相关。本文研究了采用CTIA型读出电路的1×128线列光导PbS焦平面探测器工作时,探测器偏压、积分时间和读出电路偏置电压对探测器信号、噪声及探测率的影响。实验结果表明：探测器信号、噪声及探测率均随探测器偏压增长而增加,存在一个最佳偏压3 V,使得探测器探测率达到最大;当超过此偏压后,信号电压增量减小,噪声电压增量增加;存在一个最佳积分时间50μs,此时探测器探测率达到最大;存在一个可使用的读出电路偏置电压范围3.35~3.85 V,在此范围内,信号和噪声均随读出电路偏置电压的增加而减小,但探测器探测率基本不变。研究结果对寻找光导PbS焦平面探测器最佳工作条件具有指导意义。 展开更多
关键词 IRFPA 光导 PBS CTIA
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红外焦平面成像器件的重大应用 被引量：25
15
作者 陈伯良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期168-172,182,共6页
红外探测器技术在20世纪90年代取得了飞速发展。对红外焦平面列阵器件在各种重大国家安全项目例如弹道导弹防御计划、重要新型武器系统及高级空间计划中的应用作一简要介绍。
关键词 IRFPA 弹道导弹 红外热像仪
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一种高注入效率红外焦平面读出电路采样单元的设计 被引量：3
16
作者 王刚 陆生礼 《电子器件》 CAS 2009年第2期351-353,共3页
主要研究了一种新型的基于CTIA结构的CMOS红外焦平面读出电路的采样单元电路,该电路采用共源共栅电路结构,不仅具有一般CTIA结构高注入效率和固定偏压稳定的特点,而且由于采用管子数比一般的CTIA结构少,可以广泛应用在大面积的红外焦平... 主要研究了一种新型的基于CTIA结构的CMOS红外焦平面读出电路的采样单元电路,该电路采用共源共栅电路结构,不仅具有一般CTIA结构高注入效率和固定偏压稳定的特点,而且由于采用管子数比一般的CTIA结构少,可以广泛应用在大面积的红外焦平面阵列上。 展开更多
关键词 IRFPA CMOS CTIA 采样单元 注入效率 稳定偏压
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TFT的热电特性及其在室温IRFPA中的应用 被引量：1
17
作者 董良 岳瑞峰 刘理天 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期276-277,共2页
描述了非晶硅薄膜晶体管(TFT)的热电特性,表明TFT是一种有潜力的室温红外焦平面阵列(IRFPA)的敏感元件,介绍了集成式8×8TFT IRFPA的主要制作工艺,并给出了实验结果。
关键词 薄膜晶体管 非晶硅 热 电 室 温 IRFPA
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虚拟仪器在128×128热释电IRFPA联调及成像中的应用 被引量：3
18
作者 薛联 袁祥辉 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第3期19-21,32,共4页
本文介绍了128×128热释电红外焦平面阵列的联调及成像实验系统。虚拟仪器技术的应用,为非制冷红外焦平面成像器件的研制和开发提供了一种成本低、方便灵活的实验验证手段和方法。实验获取了清楚的红外热像,为热释电红外焦平面阵列... 本文介绍了128×128热释电红外焦平面阵列的联调及成像实验系统。虚拟仪器技术的应用,为非制冷红外焦平面成像器件的研制和开发提供了一种成本低、方便灵活的实验验证手段和方法。实验获取了清楚的红外热像,为热释电红外焦平面阵列的进一步研制和改进奠定了良好基础。 展开更多
关键词 虚拟仪器 热释电 IRFPA联调 红外热像 红外焦平面阵列
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基于PCI总线的IRFPA数据采集系统 被引量：1
19
作者 牛彦敏 袁祥辉 薛联 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期114-116,共3页
在红外图像采集系统中 ,需要提高系统数据传输速率来满足高速实时的特点。针对红外图像采集系统的特点 ,将新近发展的PCI(PeripheralComponentInterconnect)局部总线引入到图像采集中并对PCI总线接口技术进行了全面的介绍。详细论述了PC... 在红外图像采集系统中 ,需要提高系统数据传输速率来满足高速实时的特点。针对红外图像采集系统的特点 ,将新近发展的PCI(PeripheralComponentInterconnect)局部总线引入到图像采集中并对PCI总线接口技术进行了全面的介绍。详细论述了PCI总线规范 ,作为专用PCI总线协议控制芯片PCI90 5 0的功能特点 ,采用PCI总线作为数据传输接口的高速红外焦平面阵列 (InfraredFocalPlaneArray)数据采集系统的实现过程 ,系统采用了帧缓存 ,使得慢速的外围电路和高速的PCI接口能更好的连接 ,该系统还采用了复杂可编程逻辑器件 (ComplicatedProgrammableLogicDevice ) 展开更多
关键词 PCI总线 PCI9050 IRFPA 数据采集
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红外探测器倒装互连工艺中的铟柱高度研究 被引量：2
20
作者 刘森 黄婷 +1 位作者 赵璨 张磊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期271-275,共5页
针对制冷型红外焦平面探测器倒装互连工艺中的铟柱高度展开了调研,结果显示目前行业内关于该工艺中的铟柱高度设计的离散性较大,铟柱高度范围为5~24μm,差值达到了19μm。本文构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶、钝化层和UBM的像元级... 针对制冷型红外焦平面探测器倒装互连工艺中的铟柱高度展开了调研,结果显示目前行业内关于该工艺中的铟柱高度设计的离散性较大,铟柱高度范围为5~24μm,差值达到了19μm。本文构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶、钝化层和UBM的像元级有限元仿真模型,并根据不同的铟柱直径和高度开展了60组仿真计算,根据计算结果绘制了p-n结区最大应力值的变化曲线,并分析了应力变化规律。 展开更多
关键词 IRFPA 铟柱 倒装互连 高度
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